3Y-TZP/LZAS梯度涂層的制備、性能及組織結(jié)構(gòu)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-10 17:59
金屬基微晶玻璃涂層具有高強(qiáng)度、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)異性能,已成為當(dāng)前耐磨材料的研究熱點(diǎn)。但微晶玻璃屬于脆性材料,韌性較低,在沖蝕條件下其磨損情況嚴(yán)重。本文采用功能梯度涂層的設(shè)計(jì)理念,通過在微晶玻璃中逐層添加一定組分3Y-TZP(3 mol%氧化釔穩(wěn)定的四方相氧化鋯)顆粒對(duì)微晶玻璃涂層進(jìn)行增韌處理,從而有效解決了微晶玻璃脆性大的缺點(diǎn)。研究了3Y-TZP/Li2O-Zn O-Al2O3–Si O2(LZAS)微晶玻璃梯度涂層的制備、組織結(jié)構(gòu)及性能,重點(diǎn)對(duì)梯度涂層材料的多次燒成特性和沖蝕磨損機(jī)理進(jìn)行了研究。本文采用涂搪法燒結(jié)制備了Q235鋼基體3Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂層,并對(duì)涂層的制備、組織結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行研究。研究表明:梯度涂層各層之間界面結(jié)合緊密,無裂紋缺陷。梯度涂層的顯微硬度和斷裂韌性隨著3Y-TZP含量的逐層增加而增大。梯度涂層與Q235鋼結(jié)合強(qiáng)度較高,達(dá)16.3MPa。梯度涂層在300℃下熱循環(huán)30余次,表現(xiàn)出較好的抗熱震性能。研究了多次燒成對(duì)3Y-TZP/LZAS微晶玻璃梯度涂層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明:多次燒成能夠促進(jìn)涂層材料中晶粒的析出和長(zhǎng)大,但沒有新的晶相產(chǎn)...
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本研究的技術(shù)路線圖
載載荷(N);對(duì)角線長(zhǎng)(μm)。6 個(gè)有效壓痕點(diǎn)計(jì)算 Hν,然后取平均值。測(cè)定弱直接影響材料耐沖蝕磨損性能的好壞壓痕法、單邊切口梁法等。不同的測(cè)量較大差異。本文采用壓痕法測(cè)量材料的-1000 型顯微硬度計(jì)上測(cè)試顯微硬度,載微鏡測(cè)量壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度 2 a 和裂紋的半公式為:21.50.203 K HacICV斷裂韌性值(MPa.m1/2);為對(duì)角線半長(zhǎng)(μm);為裂紋的半長(zhǎng)(μm);示為材料的維氏硬度(GPa)。6 個(gè)有效壓痕點(diǎn)計(jì)算 KIC,然后取平均值。
強(qiáng)度測(cè)定-拉伸法測(cè)量梯度涂層與 Q235 鋼基體的結(jié)合強(qiáng)過渡層微晶玻璃涂層背面用砂紙打磨干凈直至層的背面均勻涂上丙烯酸脂結(jié)構(gòu)膠后放置于模層的正面同樣均勻涂上丙烯酸脂結(jié)構(gòu)膠,并將待結(jié)構(gòu)膠干結(jié)后,用刀片刮去模具與涂層之間 型萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)量梯度涂層與 Q235 鋼基體的右,試驗(yàn)相對(duì)濕度為 50%左右,試驗(yàn)機(jī)拉伸速驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)拉伸時(shí)的載荷計(jì)算涂層合強(qiáng)度)計(jì)算公式為:SFP 壓強(qiáng)(MPa);F 為載荷(N);S 為作用面積(mm樣品測(cè)試結(jié)果的平均值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂層殘余應(yīng)力分析[J]. 龔偉,周黎明,王恩澤. 功能材料. 2014(17)
[2]鎂合金表面介孔45S5生物玻璃陶瓷涂層的制備及體外降解性能[J]. 黃凱,蔡舒,任萌果,王雪欣,張睿悅. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2014(07)
[3]料漿噴涂微晶玻璃涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)及其抗氧化性能[J]. 周宏明,賈洋,李薦,譚笛. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[4]航空鈦合金表面激光熔覆Ti3Al基復(fù)合涂層的組織性能分析[J]. 李嘉寧,鞏水利,單飛虎,鄧云華. 航空制造技術(shù). 2013(16)
[5]梯度NiCrAlY涂層的1000和1100℃氧化行為研究[J]. 于大千,盧旭陽,馬軍,姜肅猛,劉山川,宮駿,孫超. 金屬學(xué)報(bào). 2012(06)
[6]二次燒成對(duì)CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 韋鵬飛,周洪慶,朱?,邵輝,戴斌. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[7]Al2O3顆粒增強(qiáng)共晶成分鋁錳基復(fù)合材料沖蝕磨損性能研究[J]. 賈伯早,劉炳,李振華,方佳,代廷海. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(20)
[8]Fe/Al2O3陶瓷梯度涂層的結(jié)合性能[J]. 劉健飛,王志,丁寅森. 材料研究學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]鈦合金表面抗氧化玻璃-陶瓷涂層研究進(jìn)展[J]. 田鵬,劉新年,李爭(zhēng)顯,郭宏偉,賀禎. 中國(guó)陶瓷. 2010(04)
[10]可伐合金封接用Li2O-Al2O3-ZnO-SiO2微晶玻璃研究[J]. 楊丹,沈卓身. 電子元件與材料. 2010(04)
博士論文
[1]Q235鋼基體表面Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂層的研究[D]. 龔偉.中國(guó)工程物理研究院 2015
[2]HA-玻璃-α-Al2O3梯度復(fù)合生物材料的研究[D]. 王志強(qiáng).大連理工大學(xué) 2008
[3]SiC顆粒增強(qiáng)鋼基表面復(fù)合材料的制備及沖蝕磨損性能研究[D]. 周永欣.西安建筑科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]低壓等離子噴涂W/Cu功能梯度涂層的制備及電子束熱負(fù)荷性能的研究[D]. 楊震曉.華南理工大學(xué) 2013
[2]激光熔覆碳化鎢顆粒增強(qiáng)鎳基合金梯度涂層的研究[D]. 戎磊.上海交通大學(xué) 2011
[3]微晶玻璃/金屬復(fù)合新型裝飾材料的研究[D]. 吳國(guó)燕.武漢理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):2969157
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本研究的技術(shù)路線圖
載載荷(N);對(duì)角線長(zhǎng)(μm)。6 個(gè)有效壓痕點(diǎn)計(jì)算 Hν,然后取平均值。測(cè)定弱直接影響材料耐沖蝕磨損性能的好壞壓痕法、單邊切口梁法等。不同的測(cè)量較大差異。本文采用壓痕法測(cè)量材料的-1000 型顯微硬度計(jì)上測(cè)試顯微硬度,載微鏡測(cè)量壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度 2 a 和裂紋的半公式為:21.50.203 K HacICV斷裂韌性值(MPa.m1/2);為對(duì)角線半長(zhǎng)(μm);為裂紋的半長(zhǎng)(μm);示為材料的維氏硬度(GPa)。6 個(gè)有效壓痕點(diǎn)計(jì)算 KIC,然后取平均值。
強(qiáng)度測(cè)定-拉伸法測(cè)量梯度涂層與 Q235 鋼基體的結(jié)合強(qiáng)過渡層微晶玻璃涂層背面用砂紙打磨干凈直至層的背面均勻涂上丙烯酸脂結(jié)構(gòu)膠后放置于模層的正面同樣均勻涂上丙烯酸脂結(jié)構(gòu)膠,并將待結(jié)構(gòu)膠干結(jié)后,用刀片刮去模具與涂層之間 型萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)量梯度涂層與 Q235 鋼基體的右,試驗(yàn)相對(duì)濕度為 50%左右,試驗(yàn)機(jī)拉伸速驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)拉伸時(shí)的載荷計(jì)算涂層合強(qiáng)度)計(jì)算公式為:SFP 壓強(qiáng)(MPa);F 為載荷(N);S 為作用面積(mm樣品測(cè)試結(jié)果的平均值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂層殘余應(yīng)力分析[J]. 龔偉,周黎明,王恩澤. 功能材料. 2014(17)
[2]鎂合金表面介孔45S5生物玻璃陶瓷涂層的制備及體外降解性能[J]. 黃凱,蔡舒,任萌果,王雪欣,張睿悅. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2014(07)
[3]料漿噴涂微晶玻璃涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)及其抗氧化性能[J]. 周宏明,賈洋,李薦,譚笛. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[4]航空鈦合金表面激光熔覆Ti3Al基復(fù)合涂層的組織性能分析[J]. 李嘉寧,鞏水利,單飛虎,鄧云華. 航空制造技術(shù). 2013(16)
[5]梯度NiCrAlY涂層的1000和1100℃氧化行為研究[J]. 于大千,盧旭陽,馬軍,姜肅猛,劉山川,宮駿,孫超. 金屬學(xué)報(bào). 2012(06)
[6]二次燒成對(duì)CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 韋鵬飛,周洪慶,朱?,邵輝,戴斌. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[7]Al2O3顆粒增強(qiáng)共晶成分鋁錳基復(fù)合材料沖蝕磨損性能研究[J]. 賈伯早,劉炳,李振華,方佳,代廷海. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(20)
[8]Fe/Al2O3陶瓷梯度涂層的結(jié)合性能[J]. 劉健飛,王志,丁寅森. 材料研究學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]鈦合金表面抗氧化玻璃-陶瓷涂層研究進(jìn)展[J]. 田鵬,劉新年,李爭(zhēng)顯,郭宏偉,賀禎. 中國(guó)陶瓷. 2010(04)
[10]可伐合金封接用Li2O-Al2O3-ZnO-SiO2微晶玻璃研究[J]. 楊丹,沈卓身. 電子元件與材料. 2010(04)
博士論文
[1]Q235鋼基體表面Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂層的研究[D]. 龔偉.中國(guó)工程物理研究院 2015
[2]HA-玻璃-α-Al2O3梯度復(fù)合生物材料的研究[D]. 王志強(qiáng).大連理工大學(xué) 2008
[3]SiC顆粒增強(qiáng)鋼基表面復(fù)合材料的制備及沖蝕磨損性能研究[D]. 周永欣.西安建筑科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]低壓等離子噴涂W/Cu功能梯度涂層的制備及電子束熱負(fù)荷性能的研究[D]. 楊震曉.華南理工大學(xué) 2013
[2]激光熔覆碳化鎢顆粒增強(qiáng)鎳基合金梯度涂層的研究[D]. 戎磊.上海交通大學(xué) 2011
[3]微晶玻璃/金屬復(fù)合新型裝飾材料的研究[D]. 吳國(guó)燕.武漢理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):2969157
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